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1、普通物理学第八章第1页，本讲稿共15页电流强度：电流强度：单位时间通过导体某一横截面的电量。单位时间通过导体某一横截面的电量。方向：正电荷运动的方向方向：正电荷运动的方向有方向的标量。有方向的标量。单位：安培（单位：安培（A A）。）。恒定电流：恒定电流：电流的大小和方向不随时间而变化。电流的大小和方向不随时间而变化。第2页，本讲稿共15页几种典型的电流分布几种典型的电流分布粗细均匀的粗细均匀的金属导体金属导体粗细不均匀的粗细不均匀的金属导线金属导线半球形接地电极半球形接地电极附近的电流附近的电流第3页，本讲稿共15页几种典型的电流分布几种典型的电流分布电阻法勘探矿藏电阻法勘探矿藏时的电流时的
2、电流同轴电缆中同轴电缆中的漏电流的漏电流可见，导体中不同部分电流分布不同，电流强度可见，导体中不同部分电流分布不同，电流强度I I 不能不能细致反映导体中各点电流分布。细致反映导体中各点电流分布。第4页，本讲稿共15页电流密度电流密度 精确描述导体中电流分布情况，是空间位置精确描述导体中电流分布情况，是空间位置的矢量函数。的矢量函数。电流密度矢量定义：电流密度矢量定义：方向方向与该点正电荷运动方向一致与该点正电荷运动方向一致大小大小等于垂直于电流方向的单位面积的电流。等于垂直于电流方向的单位面积的电流。电流强度与电流密度的关系为电流强度与电流密度的关系为单位：单位：第5页，本讲稿共15页太阳能
3、电池美军薄膜太阳能电池帐篷锂电池电源电源第6页，本讲稿共15页二、电源的电动势二、电源的电动势电源电源：电源：电源内部，电源内部，“非静电力非静电力”作功，作功，把电荷从电势能低的一端移到电势把电荷从电势能低的一端移到电势能高的一端，能高的一端，把其他形式的能量转把其他形式的能量转变成电能。变成电能。电动势：电动势：电源把单位正电荷经内电路从负极电源把单位正电荷经内电路从负极移到正极的过程中，非静电力所作的功。移到正极的过程中，非静电力所作的功。定义式：定义式：作用：通过内部电荷的移动，保持外作用：通过内部电荷的移动，保持外电路电场电路电场E Es s存在。存在。单位：，即单位：，即第7页，本
4、讲稿共15页反映电源作功能力，与外电路无关反映电源作功能力，与外电路无关是有方向是有方向标量标量，规定其方向为，规定其方向为电源内部电源内部负极指向正极负极指向正极电源外部回路电源外部回路E Ek k=0=0，非静电场场强沿整个闭合回路的环非静电场场强沿整个闭合回路的环流等于电源电动势。流等于电源电动势。说明：说明：说明：说明：从场的观点来看：从场的观点来看：非静电力对应非静电场非静电力对应非静电场E Ek k。非静电场把单。非静电场把单位正电荷从负极位正电荷从负极B B经电源内部移到正极经电源内部移到正极A A作功为作功为第8页，本讲稿共15页*三、欧姆定律三、欧姆定律1.1.一段含源电路的
5、欧姆定律一段含源电路的欧姆定律部分电路的欧姆定律：部分电路的欧姆定律：电电阻阻 R R 单单位位：欧欧姆姆，简简称为称为 欧（欧（）I2 2-1 1通通过过一一段段导导体体的的电电流流与与导导体体两两端端的的电势差成正比，与导体电阻成反比。电势差成正比，与导体电阻成反比。第9页，本讲稿共15页电阻定律电阻定律lS叫做叫做导体材料的电导率导体材料的电导率 是导体材料的电阻率，是导体材料的电阻率，单位：单位：m单位：单位：西门子每米（西门子每米（S/m）导体长度导体长度导体截面积导体截面积第10页，本讲稿共15页如图所示的简单闭合回路，如图所示的简单闭合回路，是电源的内阻是电源的内阻负载电阻上的电
6、势降（电压）负载电阻上的电势降（电压）电源内的电阻上的电势降电源内的电阻上的电势降代入代入闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律第11页，本讲稿共15页电路中若有多个电源和负载电路中若有多个电源和负载电阻组成，电阻组成，闭合电路欧姆定闭合电路欧姆定律的一般表示：律的一般表示：总内电阻总内电阻总内电阻总内电阻电路中的电流电路中的电流电路中的电流电路中的电流总负载电阻总负载电阻总负载电阻总负载电阻总电动势总电动势总电动势总电动势多个电源时，规定：多个电源时，规定：先任意设定电路中电流方向，若电动先任意设定电路中电流方向，若电动势指向与电流方向一致，该电动势为正，否则为负。计算势指向与电流方向一致，该电动
7、势为正，否则为负。计算结果中电流若为正，则与设定方向一致，否则相反。结果中电流若为正，则与设定方向一致，否则相反。第12页，本讲稿共15页写成一般形式，即为写成一般形式，即为一段含源电路的欧姆定律：一段含源电路的欧姆定律：对于一段包含几个电源且各对于一段包含几个电源且各不同部分电流不相等的电路不同部分电流不相等的电路的端电压的计算（如图中的端电压的计算（如图中A A、B B间的电势差间的电势差）右边各项正负号规定：右边各项正负号规定：先任意设定电路顺序方向，电流方先任意设定电路顺序方向，电流方向与电路顺序方向一致的电阻上的电势降取正向与电路顺序方向一致的电阻上的电势降取正“+”号，否号，否则取
8、则取“-”号；号；电动势指向与电路顺序方向一致的该电动电动势指向与电路顺序方向一致的该电动势取正势取正“+”“+”号，否则取号，否则取“-”“-”号。号。第13页，本讲稿共15页2.2.欧姆定律的微分形式欧姆定律的微分形式在导体中沿电流方向取一极在导体中沿电流方向取一极小的直圆柱体，设其电阻为小的直圆柱体，设其电阻为，由欧姆定律，通过该小，由欧姆定律，通过该小圆柱体的电流圆柱体的电流欧姆定律微分形式欧姆定律微分形式第14页，本讲稿共15页选择进入下一节选择进入下一节88-0 0 教学基本要求教学基本要求8-1 恒定电流恒定电流8-2 磁感应强度磁感应强度8-3 毕奥毕奥-萨伐尔定律萨伐尔定律8-4 稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理8-5 带电粒子在电场和磁场中的运动带电粒子在电场和磁场中的运动8-6 磁场对载流导线的作用磁场对载流导线的作用8-7 磁场中的磁介质磁场中的磁介质8-8 有磁介质时的安培环路定理有磁介质时的安培环路定理 磁场强度磁场强度8-9 铁兹质铁兹质 第15页，本讲稿共15页